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二维和三维织物结构靶板的防弹性能有限元分析
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作者 杨艳菲 王议 +1 位作者 刘俊志 曹皖皖 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第10期41-52,共12页
与传统的二维织物复合材料靶板相比,三维角联锁织物层间有接结纱线连接,可以有效改善复合材料靶板的层间开裂损伤;且其曲面成型性好,用于制作防弹头盔可以一次成型,不需剪裁。然而,不同的纤维集合体结构对复合材料靶板弹道吸能的影响机... 与传统的二维织物复合材料靶板相比,三维角联锁织物层间有接结纱线连接,可以有效改善复合材料靶板的层间开裂损伤;且其曲面成型性好,用于制作防弹头盔可以一次成型,不需剪裁。然而,不同的纤维集合体结构对复合材料靶板弹道吸能的影响机制尚不明确。本研究设计织制了相同面积克重、相同纱线排列密度、不同组织结构的三维和二维织物,并加工成预浸料。通过弹道测试和有限元模拟,对比分析织物内纱线集合体结构对防弹性能的影响。弹道测试结果表明:具有相同材料重量、相同纱线排列密度的四层接结三维角联锁织物与四层斜纹织物靶板的弹道吸能接近,均低于同纱线细度的四层平纹织物;四种织物制备的预浸料靶板也存在同样的规律。有限元分析结果表明:与二维织物相比,三维角联锁织物内平直纱线上应力传递速度更快,应力分布面积更大。三维角联锁织物内接结纱屈曲率高,易提前断裂,因此耗能较少。 展开更多
关键词 三维角联锁织物 平纹织物 弹道吸能 有限元分析 防弹性能 复合材料
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管状织物的六角形三维虚拟编织技术
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作者 吴皓 丁彩红 顾馨 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第3期70-80,共11页
六角形三维编织工艺的实物打样验证存在成本高、开发周期长的问题,为此提出了一种基于二维平铺网格模型的管状织物三维虚拟建模方法,用以实现编织工艺的快速验证和开发。首先提出了管状织物的二维平铺网格模型及旋向矩阵和交织矩阵的定... 六角形三维编织工艺的实物打样验证存在成本高、开发周期长的问题,为此提出了一种基于二维平铺网格模型的管状织物三维虚拟建模方法,用以实现编织工艺的快速验证和开发。首先提出了管状织物的二维平铺网格模型及旋向矩阵和交织矩阵的定义;然后开展基于斜-极坐标系的六角形编织机底盘的数学建模,推导携纱器在底盘上的运动轨迹迭代式,计算携纱器的运动位置数据,并通过底盘坐标系到芯棒织物坐标系的坐标转换,算得纱线在芯棒表面的位置点数据;接着通过织物二维基本平铺形态的直线优化模型,开展纱线交织顺序的求解、交织类型的判断算法研究,分别求解得到压合段和加捻段纱线的交织形态,并存储到旋向矩阵和交织矩阵中,得到织物的二维平铺网格模型;最后,通过不同编织工艺的实例,应用Matlab指令将二维平铺网格卷成型得到织物的三维虚拟形态,验证了虚拟编织算法的准确性,为六角形三维编织工艺的快速开发提供参考。 展开更多
关键词 六角形三维编织 管状织物 虚拟编织 平铺网格图 MATLAB
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2.5维机织物剪切性能实验研究 被引量:4
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作者 李姗姗 陈利 焦亚男 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期56-59,共4页
本文基于2-2带衬经结构的层-层正交角联锁织物结构优势,织造了7种不同规格参数的角联锁织物和一种三向正交结构的织物,利用像框实验分析了纬纱密度、纬纱细度、织物层数和不同种结构织物对剪切性能的影响。研究发现,织物中纱线密度越大... 本文基于2-2带衬经结构的层-层正交角联锁织物结构优势,织造了7种不同规格参数的角联锁织物和一种三向正交结构的织物,利用像框实验分析了纬纱密度、纬纱细度、织物层数和不同种结构织物对剪切性能的影响。研究发现,织物中纱线密度越大,其所需的载荷越大,达到锁紧角的时间就越短;载荷随着织物层数的增加而增加;纱线细的织物,其所需载荷也小;相同参数的角联锁织物与三向正交织物的剪切性能基本没有太大差别。 展开更多
关键词 剪切 2.5织物 实验研究 像框
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2.5维机织物压缩性能实验研究 被引量:4
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作者 谢永丰 李姗姗 陈利 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第3期19-23,共5页
基于2-2带衬经结构的层-层正交角联锁织物结构优势,织造了7种2.5维机织物为不同规格参数的角联锁织物和1种三向正交结构的织物,通过连续压缩法和位移保持压缩法分析了纬纱密度、纬纱细度、织物层数和不同结构织物对压缩性能和载荷松弛... 基于2-2带衬经结构的层-层正交角联锁织物结构优势,织造了7种2.5维机织物为不同规格参数的角联锁织物和1种三向正交结构的织物,通过连续压缩法和位移保持压缩法分析了纬纱密度、纬纱细度、织物层数和不同结构织物对压缩性能和载荷松弛现象的影响.结果表明:随着织物经纬纱线密度的增大,织物压缩率降低,压缩弹性率升高,厚度损失率降低;织物中的纱线越细,其压缩弹性越好,且厚度损失率越低;压缩弹性率随着织物层数的增加而降低,相应其厚度损失率也随着织物层数的增加而增加. 展开更多
关键词 2.5织物 压缩性能 经纬纱密度 织物层数 纱线细度
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二维/三维玄武岩搭接织物增强复合材料接合性能研究
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作者 柯倩兰 姚澜 +3 位作者 朱天刚 周冬春 邓天铭 邱夷平 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期82-87,共6页
研究了二维和三维玄武岩搭接织物增强复合材料接合处的性能。这种搭接复合材料是在三维正交织机上,通过改变织造方法和工艺,设计织造了单面阶梯状和双面阶梯状的三维玄武岩织物。设计了两种搭接方式,将玄武岩二维织物搭接到三维织物的... 研究了二维和三维玄武岩搭接织物增强复合材料接合处的性能。这种搭接复合材料是在三维正交织机上,通过改变织造方法和工艺,设计织造了单面阶梯状和双面阶梯状的三维玄武岩织物。设计了两种搭接方式,将玄武岩二维织物搭接到三维织物的阶梯处,并选取四种搭接长度,经过组合分别用真空辅助树脂转移成型技术做成织物增强复合材料。对材料的拉伸和弯曲的力学性能进行了测试,结果表明,双面搭接方法都比单面搭接方法更为有效,对提高二维和三维玄武岩织物增强复合材料搭接接合处的拉伸和弯曲性能更为有益。 展开更多
关键词 三维织物 织物 玄武岩纤 搭接性能
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基于三维花卉模型的纬编提花织物设计
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作者 商林婧 张爱军 张燕婷 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期109-116,共8页
花卉是针织物中常用的提花图案,由于其结构复杂且种类繁多,设计人员需要消耗较长的时间来绘制。文章为提高织物设计效率,提出了一种基于三维数据的花卉意匠图生成算法。在分析二维图像中花朵结构的基础上,建立了基于正投影原理和镜像对... 花卉是针织物中常用的提花图案,由于其结构复杂且种类繁多,设计人员需要消耗较长的时间来绘制。文章为提高织物设计效率,提出了一种基于三维数据的花卉意匠图生成算法。在分析二维图像中花朵结构的基础上,建立了基于正投影原理和镜像对称原理的花朵三维模型;根据用户绘制的二维椭圆,对已有模型进行变换矩阵处理,生成了多角度的花朵三维模型;将多个视角的三维模型生成图案,转换为提花圆机可用的花型意匠图。本文建立的花朵三维模型在C++编程语言下实现了在较短时间内完成针织意匠图的生成和使用,而且建立的模型重复利用率高,避免了资源浪费。 展开更多
关键词 三维模型 针织意匠图 花卉 提花织物 椭圆 空间变换
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2.5维碳纤维机织酚醛树脂基摩擦材料的力学性能 被引量:2
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作者 张建民 卢雪峰 +2 位作者 钱坤 曹海建 王梦远 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期884-888 911,911,共6页
以碳纤维为原料,设计织造碳纤维体积含量约50%的浅交弯联和深交联两种典型的2.5维(2.5D)机织物,优选基体材料组分和配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型2.5D碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料。测试了预制体的密度、... 以碳纤维为原料,设计织造碳纤维体积含量约50%的浅交弯联和深交联两种典型的2.5维(2.5D)机织物,优选基体材料组分和配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型2.5D碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料。测试了预制体的密度、摩擦材料的孔隙率和密度;研究了摩擦材料弯曲、剪切性能,并分析其细观形态及破坏机理。结果表明:浅交弯联碳布密度为0.79g/cm3,深交联碳布密度为0.84g/cm3;对应的复合材料密度分别为1.44和1.37g/cm3。相同碳纤维体积含量的深交联摩擦材料的孔隙率略大于浅交弯联。在纤维体积含量相同的情况下,相较于浅交弯联摩擦材料,深交联结构具有较大的剪切强度和抗弯强度;而在弯曲载荷作用下,浅交弯联摩擦材料表现为缓慢破坏,具有较好的稳定性。 展开更多
关键词 2.5碳纤织物酚醛树脂基摩擦材料 浅交弯联 深交联 结构设计 力学性能
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立体织物在二氧化硅基复合材料方面的应用前景 被引量:9
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作者 李献鑫 孙颖 +2 位作者 陈利 李嘉禄 潘宁 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期143-150,共8页
为深入研究二氧化硅基复合材料在天线罩材料方面的应用,从不同增韧方式的成型工艺方法、增韧特点出发,综合评价了用于天线罩的颗粒增韧、晶须增韧和连续纤维增韧二氧化硅基复合材料的研究现状,提出适合于增韧二氧化硅基复合材料的立体... 为深入研究二氧化硅基复合材料在天线罩材料方面的应用,从不同增韧方式的成型工艺方法、增韧特点出发,综合评价了用于天线罩的颗粒增韧、晶须增韧和连续纤维增韧二氧化硅基复合材料的研究现状,提出适合于增韧二氧化硅基复合材料的立体织物纤维束结构,其中典型的纤维束交织结构包括2.5维机织、正交三向、三维编织及其衍生结构。结合未来导弹天线罩材料的发展趋势,指出了立体织物在二氧化硅基复合材料方面的广泛应用前景和研究重点。 展开更多
关键词 二氧化硅基复合材料 天线罩 立体织物 三维编织 2 5机织
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纤维编织增强酚醛树脂基热防护材料研究进展 被引量:6
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作者 高守臻 任有文 +6 位作者 马开宝 李大勇 魏化震 孔韬 王晓立 辛全友 赵志安 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期132-136,共5页
介绍了二维织物、2.5维织物、三维织物等纤维预制件的结构特性,分析总结了各种纤维预制件的发展及研究状况,综述了三维编织增强酚醛树脂基热防护材料及其树脂传递模塑成型工艺研究进展。总结了目前研究中存在的问题,并对未来的研究趋势... 介绍了二维织物、2.5维织物、三维织物等纤维预制件的结构特性,分析总结了各种纤维预制件的发展及研究状况,综述了三维编织增强酚醛树脂基热防护材料及其树脂传递模塑成型工艺研究进展。总结了目前研究中存在的问题,并对未来的研究趋势进行了展望。指出三维编织复合材料是不分层的整体结构,其比强度、比模量高,力学性能和功能性优异,开展编织复合材料力学性能有限元分析、结构与功能一体化设计、低成本制造工艺等研究是十分迫切的。在此基础上,开展多种编织工艺、多种纤维混合编织也是新的研究方向,特殊形状的一次性编织复合材料的力学性能研究有待进一步深入。 展开更多
关键词 酚醛 热防护材料 2.5维织物、三维织物 树脂传递模塑
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